מכל מלמדײ השכלתי (duchifat) wrote,
מכל מלמדײ השכלתי
duchifat

У меня наверно, уже возраст альцгеймера. Я просто не помню зачастую статьи, которые писал, или идеи, которые развивал несколько лет назад. Преподавал студентам и упоминул, что есть статья Nishino et al. 1999 года, где говорится, что максимально возможный контактный угол (и минимальная поверхностная энергия) - 119 градусов у вещества C20F42 (n-Perfluoroeicosane). И совеpшенно вылетело из головы, что я сам эту статью раскритиковал полтора года назад и даже, как ни смешно, опубликовал про это в Phil Trans R Soc. Потому что там, вроде, была ошибка. Но сделал это с некоторым беспокойством. Потому что если их статью написали пять японцев и процитировали 900 человек, а мне кажется, что в ней ошибка, то, почти наверняка, ошибаюсь я.

Стал я смотреть, в чем там дело. Ошибка у них есть, но не фатальная, скорее опечатка. написано уравнение неправильное, но считают они по правильному. Но то правильное уравнение кажется мне сомнительным. Pечь идет об элементарном вопросе, который почему-то в учебниках коллоидной физxимии заметен под ковер. Есть материал, любой. Пусть n-Perfluoroeicosane. У него есть поверхностная энергия с воздухом, поверхностная энергия с водой, и есть поверхностная энергия воды с воздухом (она равна 72 милиджоуля на кв. метр при комнатной темперетуре). Три величины. Вопрос, можно ли одну вывести из двух других? Если нельзя, то определить что-либо трудно, неизвестных всегда будет больше, чем уравнений.

Есть два противоположных подхода. Один называется "правило Антонова" и гласит, что нужно просто одну вычесть из другой.
GSL = |GSA - GLA|
Логика примитивна и понятна: часть разорванных связей компенсируется. Прeдельный случай правила треугольника.

Второй подxод имеет несколько вариантов, в нaшем случае это формула Fowkes 1963. В чем идея? Во первых, силы бывают двух типов: (1) дисперсные (ван-дер-Ваальсовские или Лондонские - химики любят все переназывать), (2) полярные. Лондоновы - это некие флуктуации заряда, создающие кратковременный дипольный момент. Полярные - это водородные связи в результате реальной дипольности. И вот теория Фоукеса говорит, что будем рассматривать только дисперсные силы. Их интенсивность пропорциональна произведению зарядов по закону Кулона (на самом деле пропорциональна произведению моментов поляризации). Раз так, то при взаимодействии двух разных веществ нужно вычесть среднее гармоническое поверхностных энергий. В результате получается формула, и все разлюли малина. Но только для неполярных молекул. Если у Антонова неравенство треугольников, то тут теорема косинусов для треугольника Ньюмана (есть такая графическая интерпретация закона Юнга).

GSL = GSA + GLA - 2(GSAGLA)1/2

Тут пришли Owens & Wendt (1969) и сказали, нам нужно считать полярные тоже. А чем они отличаются? Тот же дипольный момент. Поэтому будем считать, что вычитается еще и компонент полярный. И получили формулу:

GSL = GSA + GLA - 2(GSADGLAD)1/2 - 2 (GSAPGLAP)1/2

Говорят, что работает (я не проверял, но не верю). Ну и вот Nishino et al. (1999) взяли этy формулу и по ней все рассчитали, хотя в своей статье записали формулу неправильно, что странно. Видимо, сами плохо понимали физику этих сил.

Это неправильно, потому что слишком много необоснованных допущений. Работает ли оно для лондонский дисперсных сил, я еще могу поверить. Хотя это же только одна из моделей. Но почему дисперcные силы и полярные просто линейно складываются? Они друг на друга не влияют? Это одно и тоже лепестричество, между прочим. И совсем уж сложно поверить, даже если они складываются, что водородные связи складываются по этой же формуле как бы закона Кулона - с умножением поляризуемости и со средним геометрическим. Ну право, водородные - это такие сильные химические связи, почти ковалентные. Молекулы там сложную структуру образуют. Вода образует тетраэдры с углом 108 градусов. Снежинки шестиугольные. В воде есть поверхностный слой, молекулы там поворачиваются определенным образом, Класратные ячейки образуются. Конфигурационная энтропия. А вы хотите считать по закону Кулона среднее геометрическое. Короче - не верю.

И вот я написал блог, что враки это все. Впрочем, думаю, все равно никто не прочитает. А кто случайно прочитает - не поймет. А кто поймет, проигнорирует. Ну и ладно.
http://people.uwm.edu/nosonovs/2017/04/20/the-lowest-surface-energy-is-not-6-7-mnm-as-was-reported-for-n-perfluoroeicosane/
Tags: science
Subscribe

  • (no subject)

    Читаю книгу М. Р. Гинзбурга про эриксоновский гипноз (есть в сети). Это научная книга, точнее учебник (очень обстоятельный) базового курса гипноза…

  • (no subject)

    Элегуа выглядит ребенком или стариком (начало и конец) добрым или злым (красное или чернoе поле). Он дает знаки, когда не знаешь, какое решение…

  • Альмахтикер, эфн ди тир!

    There is no spoon, Neo!

  • Post a new comment

    Error

    Comments allowed for friends only

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments